Table Of ContentA. K. Beck, D. Seebach 2897
Aldol- und Michael-Additionen fluorierter Nitroalkane an Aldehyde, Ketone
und a$-ungesattigte Carbonylverbindungen
2,
'9
Albert K. Beck und Dieter Seebach"
Laboratorium fur Organischc Chemie der Eidgenossischen Technischen Hochschule, ETH-Zentrum,
UniversitatstraBe 16, CH-8092 Zurich, Schweiz
Eingegangcn am 19. August 1991
Key Words: Aldol additions / Michael additions / Nitroalkanes, fluorinated
Aldol and Michael Additions of Fluorinated Nitroalkanes to Aldehydes, Ketones, and a#-Unsaturated Carbonyl
Compounds
2,2,2-Trifluoronitroethane( 1) and 3,3,3-trifluoro-2-nitropro-t roaldols (nitroethanols 11, 12, 16 - 21) and ..homonitroaldols"
pane (2), despite their great propensity to undergo HF elimi- (nitropropanols 36- 38). In essentially all cases, mixtures of
nation with base, can be added to aldehydes with KF or neutral diastereoisomers are formed. Through U-silyltrifluoronitroal-
alumina (nitroaldol products 7 - 15). With basic alumina (neat dols (22 - 26) it is possible to enrich one of the diastereoisomers
components) they even add to a$-unsaturated aldehydes, ke- by 3: 1 (Scheme 4). Some transformations of the nitro com-
tones, esters, and nitriles (y-nitro carbonyl derivatives and ni- pounds obtained lead to CF,-substituted aminoethanols
trile 27 - 35). Doubly lithiated difluoro and trifluoro nitro de- (39 - 46, by catalytic hydrogenation on Raney nickel), a nitro-
rivatives (H, L) can be generated from the corresponding ni- butanol (30 -+ 48, with Et3SiH), and a ketone (30 -+ 49, with
troethanes and -propanes (1- 3) with butyllithium (THF, - 100 Bu3SnH).
to -70°C) and added to aldehydes and ketones to give ni-
-
l) In 0-Stellung fluorierte Nitroalkane oder wie wir zu Zeit wurden die Reaktionsmoglichkeiten durch Einfuhrung
einem Forschungsprojekt kamen der Silylnitronate E4,') fur diastereoselektive Nitroaldolad-
Nitroalkane gehoren zu den vielseitigsten und nutzlich- ditionen, der dilithiierten Nitronate F fur Alkylier~ngen"~),
sten Zwischenprodukten in der organischen Synthe~e~S,i~e ). der a$-doppelt deprotonierten Nitroalkane G4,') als um-
eignen sich besonders fur C,C-Verknupfungen unter Addi- gepolte Nitroolefine, sowie der durch Fluoridionen *) und
tion an Aldehyde (Nitroaldol- oder Henry-Reaktion, A + Alumini~moxid~ve)r mittelten Umsetzungen von Nitroal-
B) und a,P-ungeslttigte Carbonylverbindungen (Michael- kanen erweitert.
Additionen, A + C), sowie an Nitroolefine D. In neuerer Vor mehreren Jahren wurden wir darauf aufmerksam
gemacht daB Fluornitroalkane 1-3 unter den klassi-
lo),
schen basenkatalysierten Bedingungen keine der fur nor-
Schema 1 male Nitroalkane typischen Reaktionen eingehen, es war
lediglich gelungen, aus Trifluornitroethan (1) und Formal-
dehyd das entsprechende einfache und doppelte
Nitroaldol 'I) zu erhalten. Offensichtlich ist die HF-Elimi-
nierung der unter basischen Bedingungen dominierende
ProzeB. Fluorierte Nitroalkane sind andererseits auch im
technischen MaBstab leicht zugangliche Stoffe 'O,'*), und die
Herstellung fluorierter Verbindungen nimmt einen immer
breiteren Raum in der Forschung und in der Entwicklung
von Wirkstoffen ein13).
;;qR3 ;:hoCF,-CH,NO? CF3-CH-NOz FzCH4X~-NOz
i;H3
1 2 3
R4
HO R3 R4 [( H~C)ZN]~C=CHNOZ [(H~C)ZNIZC=C(CH~)NOZ (H&)zNCH=CHNOz
0 C 4 5 6 (trans)
Unsere ersten Experimente mit den drei Fluorverbindun-
gen bestatigten deren groBe Tendenz zur Eliminierung. Die
Erfahrungen mit Silylnitronaten nutzend, versuchten wir,
die Trifluornitroalkane 1 und 2 mit Lithiumdiisopropylamid
D E F G (LDA) in THF zu deprotonieren und die entstehenden Ni-
c)
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1991 0009--2940/91/1212-2897 $ 3.50+.25/0
2898 A. K. Beck, D. Seebach
tronate rnit Trimethylsilylchlorid (TMSCl) oder t-Butyldi- Tab. 1. Trifluornitroaldole 7- 15 aus Trifluornitroethan (1) und
methylsilylchlorid (TBDMSC1) zu silylieren; aus 1 erhielten -propan (2) und Aldeh~den'~B)e, dingungen.A-C siehe Schema 2;
rnit KF als Katalysator (A, B) wurden 2.5 Aquivalente Nitroalkan
wir kein Produkt, und das t-Butyldimethylsilylnitronat von
eingesetzt, bei der Durchfiihrung mit A1203 stochiometrische Men-
2 konnte in einem nicht reproduzierbaren Experiment in ca. gen; die angegebenen Ausbeuten 19) beziehen sich auf eingesetzten
Aldehyd und gelten fur NMR-spektroskopisch reine, aber noch
20% Ausbeute nur einmal als hellblaue Flussigkeit isoliert
nicht destillierte Proben; weitere Angaben siehe Exp. Teil
werdent4).M it anderen Silylierungsmitteln [N,O-Bis(trime-
thylsilyl)acetamid, N,N-Dimethylcarbamidsaure-trimethyl-
silylester] trat entweder keine Reaktion ein oder fluorfreie Nitroalkan ledingungen Produkt
15),
Verbindungen wurden isoliert: die Aminonitroolefine'6) 4, 5 Nr. Ausbeute (%I
und 6 entstanden in guten Ausbeuten aus 1, 2 bzw. 3 als
Folge von HF-Eliminierungen und Michael-Additionen an 1 (R1 = H) A 7 71
intermediar gebildete Fluornitroolefine! B 7 73
C 7 73
A 8 65
2) Nitroaldol-Additionen - sogar iiber fluorierte
B 8 71
Dilithiumnitronate!
B 9 83
Es zeigte sich, da13 sowohl die Fluoridkatalyse mit (Be- B 10 46
A 11 26
dingungen A) oder ohne (Bedingungen B) Losungsmittel,
")
B 11 9.5
als auch die Verwendung von Aluminiumoxid (Aktivitats-
C 11 9.5
stufe I, Bedingungen C)',I8) zur Bildung von Nitroaldolen
C 12 3
7-15 aus Aldehyden und den Trifluornitroalkanen 1 und 2 (R1 = CH3) A 13 54
2 fuhrte (Schema 2 und Tab. 1). Ketone, Aldehyde rnit ste- B 13 35
risch behinderter Carbonylgruppe (z. B. Pivalaldehyd) und C 13 33
das nur zweifach fluorsubstituierte Nitroethan 3 lieferten A 14 54
keine Produkte. Bei der KF-Methode mufiten die Nitroal- B 15 40
kane fur optimale Ausbeuten im Uber~chuR'~ei)n gesetzt
werden, wahrend mit neutralem Aluminiumoxid die Kom-
Wie erwiihnt, kann die Nucleophilie von Nitronaten stark
ponenten aquimolar verwendet wurden; naturlich sind die
erhoht werden, wenn man zu den doppelt deprotonierten
losungsmittelfreien Varianten der Versuchsfuhrung nur mit
Reagentien F ubergeht. Derartige Dianion-Derivate konnen
fliissigen Aldehyd4en durc hfuhrbar.
; - fur uns zunachst unerwartet - aus den erwiesenermaDen
I_
basenempfindlichen Fluornitroalkanen 1 und 3 erzeugt wer-
Schema 2
den: Difluor- (3) und Trifluornitroethan (1) wurden bei
I 1
(KUFb ienr s2c-PhuroRp aann o1l 2) - 95 "C rnit zwei Aquivalenten Butyllithium in Gegenwart
des cyclischen Harnstoffs DMPU2" als Cosolvens in THF
KF ohne Ldsungsmittel umgesetzt (Bedingungen D, Schema 3), was je nach Nitro-
CF H- NO^ +&HO (UberschuR an 1.2) verbindung und Ansatz zuniichst tieffarbene (von schwarz-
Al2O3( neutral) OH braun bis olivgrun) klare Losungen ergab, die im Falle von
ohne Losungsmittel 7-15 CF7CH2N02na ch beendeter Zugabe des Metallierungsmit-
(siehe Tab. 1) tels goldgelb wurden. Nach etwa 15 Minuten wurde trop-
fenweise Aldehyd oder Keton (pur oder THF-Losung) zu-
Wie aus Tab. 1 ersichtlich, variieren die Ausbeuten be- gegeben und spatestens zwei Stunden danach mit einer
trlchtlich (Spuren bis > SO%), wobei die aromatischen Al- THF-Losung von Essigsaure bei tiefer Temperatur versetzt.
dehyde und das sekundire Nitroalkan 2 die niedrigsten Aus- Die ubliche Aufdrbeitung gab die in Schema 3 gezeigten
beuten liefern (Reversibilitat der Nitroaldoladdition!) "I. Die Nitroaldole 11, 12 und 16-21, auch mit denjenigen Alde-
Produkte wurden alle destillativ gereinigt, eine Chromato- hyden, welche unter den Bedingungen A-C kein Produkt
graphie an Kieselgel uberstanden sie nicht (Retroaldol-Spal- lieferten, vor allem aber auch mit Ketonen wie Cyclohexa-
tung!). In allen Fallen fielen Diastereoisomerengemische (3 : 1 non (+ 20, 21). Offensichtlich bildet sich das Dilithiumde-
bis 1 : 1) an. rivat H (Schema 3), das uberraschend stabil ist. Im Gegen-
Als Faustregel 1aBt sich festhalten, dalj die trifluorme- satz zu normalen Nitroaldolaten, die leicht Retronitroaldol-
thylsubstituierten Nitroaldole nach den Verfahren A -C Spaltung eingehen, sind die hier gebildeten Primaraddukte
umso schwerer zuglnglich sind, je weniger stabil die I stabil. Umso vorsichtiger muB man bei der Aufarbeitung
(0,N)C - C(0H)-Bindungi st: a) die Ausbeuten rnit dem Ni- und Reinigung der Produkte vorgehen; so uberlebten z.B.
troethan l sind besser als jene rnit dem Propan 2 erzielten; beim Cyclohexanol 21 von den laut NMR-Spektrum im
b) Aldehyde liefern Produkt, Ketone nicht; c) a-verzweigte Rohprodukt vorhandenen 60% nur noch 30% des Produkts
Aldehyde geben schlechtere Resultate als nicht verzweigte; die Vakuumdestikdtion. Die erhaltenen Fluornitroalkohole
d) aromatische Aldehyde reagieren vie1 schlechter als ali- sind in Tab. 2 zusammengestellt. Wiederum bildeten sich
phatische; sind sie auch noch donorsubstituiert, konnen sie mit einer Ausnahme (17) wo immer moglich (nicht bei 20
kaum mehr zur Reaktion gebracht werden. und 21) Gemische von Diastereoisomeren. Nach keiner der
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Aldol- und Michael-Additionenf luorierter Nitroalkane 2899
Methoden A - D lieD sich 2,2-Dichlor-2-fluornitroethanu m- Tab. 3. 0-Silylierungen der Nitroaldole 7, 8, 11, 13, 14 zu den
setzen, das uns ebenfalls zur Verfugung stand"). Derivaten 22 - 26
Schema 3 Nitroaldol Bedin- Produkt
gungen Nr. R1 R2 Ausb. (7%)
0, O,L i
7 F 71
2 Buh 8 F 84
FF +' THF/DMPU * 11 F 84
X 13 E 39
H
(1 oder 3) 11,12,16-21 F 95
R'=Alkyi.Aiyl, RZ= H,Alkyl, X=H,F 14 E 34
(siehe Tab. 2) F 97
Schema 4
I
Tab. 2. Herstellung fluorierter Nitroaldole 11, 12 und 16-21 aus
Aldehyden und Ketonen uber dilithiierte Nitronate H von Difluor- OH OSiMe,
(3) und Trifluornitroethan (1); Ausbeuteangaben wie in Tab. 1
(siehe Tab. 3) 22- 26
Nitroethan Carbonylverbindung R1RWO Produkt
XFzCCH2NOz R1 R2 Nr. Ausbeute (%I r 1
I II
1 (X= F) 16 90
3 (X=H) 17 40
1 (X=F) 11 67 threo L J erythro
3 (X=H) 18 32 Diastereomeren- Diastereorneren-
verhatnis ca. 2:l K verhatnis ca. 3:l
1 (X =F) 19 52 (R= C6Hl, oder CsH5)
1 (X =F) 12 40
1 (X =F) 20 60 Die hier angegebenen Konfigurationen vor und nach dem De-
3 (X=H) 21 60 protonierungs-Protonierungs-Zyklus sind - ohne Beweis - in
Analogie zu den nicht fluorierten Verbindungen angegeben (siehe
Text); es ist jeweils nur ein Enantiomeres gezeigt.
-
3) Umkehr der Konfiguration Anreicherung eines
diastereoisomeren Trifluornitroaldols iiber das
Silylderivat 4) Michael-Additionen - auch mit Trifluornitroalkanen
moglich
Schon friiher hatten wir gefunden, dal3 die Nitronate von
0-Silylnitroaldolen diastereoselektiv protoniert werden Auch die normalerweise unter Basenkatalyse durch-
konnen']. Um zu testen, ob das auch fur die fluorierten De- gefuhrten Michael-Additionen an a$-ungesattigte Car-
rivate gilt, silylierten wir die Nitroaldole 7, 8, ll, 13 und 14 bonylverbindungenz4) und Nitrile4) sind rnit den p-fluor-
entweder rnit Trimethylsilylchlorid/Imidazol/DMF oder mit substituierten Nitroalkanen unter klassischen Reaktions-
Trimethylsilyltriflat/Lutidin/CH2C(1M2 ethode E bzw. F in bedingungen nicht moglich. Wieder bewahrten sich hier
Schema 4), wobei das zweitgenannte Verfahren vor allem (diesmal basisches) Alumini~moxid~u~n~d~ E')in satz der rei-
mit den verzweigten Nitroaldolen (13,14) bessere Ausbeuten nen Komponenten ohne Losungsrnitte126),s iehe Bedingun-
(+ 25, 26) liefertc (Tab. 3). Die beiden so erhaltenen Silyl- gen G in Schema 5. Das Aluminiumoxid wurde nach
ether 23 und 24 wurden bei -90°C rnit LDA in THF de- Literat~rangaben~'z)u r gekuhlten 1 : I-Mischung aus Ni-
protoniert und mit einer HOAc-Losung im selben Losungs- troalkan und Michael-Acceptor gegeben, wobei sich die
mittel wieder protoniert. In beiden Fallen iiberwog nach Reaktionsmischung meist stark erwarmte; Vorsicht: in ei-
dieser Prozedur das Diastereoisomere (ca. 3: l), das vorher nem Fall registrierten wir einen Anstieg von fast 200°C
+
im UnterschuR vorhanden war (ca. 1:2). Nimmt man an, (- 80 -+ 115 "C)! Auch bei geringen Ausbeuten gestaltete
daI3 die Konfiguration der schwach bevorzugten Nitroaldole sich die Isolierung von Produkten einfach: das breiige Ge-
rnit und ohne Fluor gleich ist, namlich threo (nur fur die misch wurde extrahiert, und Einengen im Rotationsver-
nicht fluorierten Derivate bewiesen! sollten die im Uber- dampfer lieferte ein Rohprodukt, das vakuumdestilliert
'x*~)),
schulJ gebildeten Protonierungsprodukte des CF,-substitu- wurde. Wie man aus Tab. 4 ersieht, liegen die Ausbeuten
ierten Nitronats K erythro-Konfiguration be~itzen~*,v~o~n' 27 - 35 hiufig unter lo%, vor allem rnit Acrylester und
(Schema 4). -nitril. Auch fillt auf, da5 das Trifluornitropropan 2 hohere
Chcm. Ber. 124 (1991) 2897-2911
2900 A. K. Beck, D. Seebach
Ausbeuten ergibt, als das -nitroethan 1 und da13 bei Enonen rivate) oder auch als N,N-bis(1ithioxy)enamine (,,Superen-
mehr Produkt isoliert wird (bis 85%) als beim Aldehyd amine") auffassen. Nachdem die Dilithiierung von Tri-
7,
Acrolein (bis 60%). fluornitroethan 1 gelungen war (-+ H), versuchten wir unser
Gluck auch rnit dem Trifluornitropropan 2. Aufeinander-
Schema 5 folgendes Versetzen einer THF-Losung von 2 in Gegenwart
des Cosolvens HMPT (hierbei nicht durch DMPU2') er-
setzbar!) mit je einem Aquivalent n- und t-Butyllithium und
Zugabe von Aldehyden fuhrte zur Isolierung von 10-20%
der ,,Homonitroaldole" 36 - 38 (Bedingungen H in Schema
--I 6) nach Chromatographie und Vakuumdestillation. Die an-
NH 20C-F+! (1,2) deren Produkte wurden nicht identifiziert. Das Ergebnis die-
ohne Ltjsungsmittel
AIzO, basisch ser Versuche zeigt, daR sich zumindest teilweise das Trifluor-
60 ab)) AAMkt.. SSttuuffee II V dilithiumderivat L gebildet haben muRZ8).
Temp. -78 bis + 60% 33
1 h-24h
Schema 6
0
34.35
(Diastereomerengemish)
2 L
36(R=C,H,,; 12%A~sb.)
Tab. 4. Michael-Additionen der Trifluornitroalkane 1 und 2 an a,@- 37 (R = (CH~)&HS; 9 % Ausb.)
ungesattigte Carbonylverbindungen und an Acrylnitril mit Hilfe 38 (R = C&; 21 % Ausb.)
von basischem A1203
6) Drei Arten von Umsetzungen der erhaltenen
~~ Fluornitroverb indungen
Edukte Bedingungen G Produkte
(siehe Schema 5) Nr. R1 R2 Ausb. (%) Um den Zugang zu weiteren CF3-Derivaten uber die hier
erhaltenen Nitroverbindungen zu demonstrieren, hydrierten
1 + Acrolein a / -78OC / 1h 27 H H 10 wir einige Nitroaldole zu Aminoalkoholen (39- 46), was mit
a / 0°C / 1 h 27 12 sorgfaltig neutral gewaschenem Raney-Nickel als Kataly-
b / 0°C / 1 h 27 8 sator in Ethanol mit meist zufriedenstellenden Ausbeuten
2 + Acrolein a / 0°C / 1h 28 CH3 H 50 gelang (Schema 7 und Tab. 5). In zwei Fallen konnten die
b /O"C / 1h 28 64 gebildeten diastereoisomeren Aminoalkohole getrennt oder
zumindest angereichert werden. Bei der Reduktion des si-
1 + 3-Buten-Z-on a / O T/ 1 h 29 H CW 50
lylierten Nitroaldols 25 mit LiAlH429i)s olierten wir neben
(MVK) b / 20°C / 1h 29 59
2 + 3-Buten-2-on a / 0°C / 1 h 30 C€Q C m 50 dem Aminoalkohol44 (15%) noch 28% des kristallinen Hy-
(MVK) b / 20°C / 1h 30 85
Schema 7
1 + Acrylsaure- a / 20°C / 1 h 31 H O C H 3 7
methylester a / 20'C / 24h 31 7
a / 60°C / 24 h 31 8 Hz/Raumtemp.
2 + Acrylsaure- a / 2OoC / 1 h 32 Cm OCH3 5 Raney - Nickel
OH in Elm OH
methylester a/2OoC/24h 32 10
a/60°C/24h 32 7 7-11 39-46
und
1 + Acrylnitril a /60°C / 24h 33 2
1 + Cyclohexenon a / 20°C / 24 h 34 R=H 56
b / 20°C 124 h 34 R=H 12
2 + Cyclohexenon a/20°C/24h 35 R=Cm 10
5) Das a,()-doppelt deprotonierte 2-Nitropropan 2 - ein I Et3SiH/SnC14
CH2CIZ
fluoriertes Superenamin OH
Bei Nitroalkanen rnit nur einem Wasserstoffatom neben 48 (72% )
der Nitrogruppe7) (unter bestimmten Bedingungen2') auch
bei primaren Nitroalkanen) ist es moglich, rnit starken Basen 1
30
ein Proton von der a- und ein zweites von der 0-Stellung c6H6 cH3&
Bu,SnH (AIBN)
zu abstrahieren, siehe G in Schema 1. Die gebildeten Rea-
0
gentien kann man als umgepolte Nitroolefine (Dianionde- 49 (31 %)
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
Aldol- und Michael-Additionen fluorierter Nitroalkane 2901
Experimenteller Teil
AIlgemeine Anyaben
a) Abkiirzungen: AAV (Allgemeine Arbeitsvorschrift), RV (Rota-
tionsverdampfer).
b) Edukte und Reagentien: Die Fluornitroalkane 1- 3'0x'2)( Bayer
AG, Leverkusen) wurden ohne Reinigung eingesetzt. Alle verwen-
Edukt H2 Temp. Produkt
deten Carbonylverbindungen sowie Acrylnitril sind kommerziell er-
Druck ("0 Nr. R1 R2 Ausb. Diast. ge- haltlich, und die fliissigen Verbindungen wurden vor Gebrauch de-
(at) (9) trennta) stilliert. - AI2O3( Aluminiumoxid, Aktivitatsstufe I, Woelm) wurde
wie kommerziell erhaltlich eingesetzt. - BuLi (Butyllithium, ca. 1.6
7 1 20 39 H 52 nein M in Hexan) und t-BuLi (tert-Butyllithium, ca. 1.5 M in Pentan)
8 25 50 40 H 76 nein wurden von CHEMETALL GmbH (Frankfurt) bezogen und vor
9 1 20 41 H 79 nein Gebrauch titriert3*!. - HMPT und DMPU"! wurden unter Argon
10 25 50 42 H 82 ja von CaH2 abdestilliert und iiber Molekularsieb (4 A) aubewahrt.
11 30 50 43 H 59 ia - KF (Kaliumfluorid, wasserfrei) wurde durch Trocknen des Tri-
13 30 50 44 cH3 5 nein hydrats fur 3 h bei 180°C im 6lpumpenvak. erhalten. - Die ver-
14 25 50 45 cH3 72 nein wendeten Losungsmittel wurden nach Standardmethoden getrock-
15 25 50 46 Cm 53 nein net und destilliert. Das in den Metallierungsreaktionen verwendete
THF wurde unter Argon uber Lithiumaluminiumhydrid getrocknet
I
und abdestilliert.
''
Zur elementaranalytischen Charakterisierung war es in einigen
c) Verwendete Gerate: Diinnschichtchromatogramme: DC-Fer-
Fallen notig, von den Aminoalkoholen Oxalate herzustellen;
diese schmolzen oder zersetzten sich innerhalb eines schmalen tigplatten, Kieselgel 60 F254 (Merck), Detektion im UV-Licht oder
Temperaturbereiches, wurden aber nicht auf ihre Diastereoiso- Tauchen in eine Losung aus 25 g Molybdatophosphorsaure, 10 g
merenreinheit untersucht. Cer(1V)-sulfat, 60 ml konz. H2S04u nd 940 ml H20. - Flash-Chro-
rnat~graphie~K~i)e:s elgel 60 (Merck), KorngroBe 40-63 pm. -
droxyaminoalkohols 47. Auch rnit dern Trifluornitroketon Hydrierapparatur: Niederdruck-Hydrierapparat System ROCHE-
30 fuhrten wir zwei Umsetzungen durch: Reduktion3') der Kuhner (A. Kuhner AG, Basel). - Kugelrohrofen: Biichi GKR-50
und fur groDere Mengen (>5 g) ETH-Eigenbau, die angegebenen
Ketogruppe mit Triethylsilan/SnC14 fuhrt zum 4-Nitroal-
kohol 48 (einem ,,Bishomonitroaldol") und radikalische re- Siedepunkte entsprechen den Luftbadtemperaturen. - Schmelz-
punkte (nicht korrigiert): Buchi 510 (Tottoli-Apparatur) rnit 50°C-
duktive Abspaltung3') der Nitrogruppe mit Bu3SnH zum
Bereich-Anschiitz-Thermometer. - IR-Spektren (als Film, falls
Trifluorketon 49 (formal dem Michael-Addukt einer Tri- nichts anderes angegebcn): Perkin-Elmer-Infrarotspektronieter 297.
fluorisopropylgruppe an Methylvinylketon) (vgl. Schema 5 - 'H-NMR-Spektren: Varian EM-390 (90 MHz) und Bruker WM
und Tab. 4). 300-WB (300 MHz); Losungen in CDCI, (TMS als Standard), falls
nichts anderes angegeben bei 90 MHz, Kopplungskonstanten J in
7) SchluBbemerkung Hz. - 13C-NMR-Spektren:V arian CFT-20 (20 MHz), Varian XL-
100 (25 MHz) und Bruker WM 300-WB (75 MHz), in CDCI,. Die
Die hier beschriebenen Untersuchungen zeigen, dalj man
13C-Spektren der Diastereoisomerengemische von Trifluormethyl-
rnit 0-fluorsubstituierten Nitroalkanen unter geeigneten Be-
derivaten sind schwer zu beschreiben: a) die chemische Verschie-
dingungen die fur nicht fluorierte Nitroalkane typischen Re-
bung der I3CF3-Atornei st ahnlich derjenigen von aromatischen 13C-
aktionen doch durchfuhren kann, dalj sich also die p-Eli- Atomen, so daL3 bei vielen unserer arylsubstituierten Derivate ober-
minierung von HF zumindest teilweise unterdrucken laljt. lappungen auftreten; b) die l3CF3-Signaleh aben eine geringe Inten-
Am iiberraschendsten ist der Befund, dalj man sogar Dili- sitat, die sich noch dazu uber vier Signale (JC,=F 280 Hz) verteilt,
thiumderivate H und L erzeugen und rnit Elektrophilen ab- so daD die auoeren, kleinen Peaks oft im Rauschen verschwinden;
fangen kann. Bei vielen der uber fluorsubstituierte Nitronate c) die Situation wird noch dadurch erschwert, daD meist Diastereo-
ablaufenden C,C-Verknupfungen sind die Ausbeuten nur isomerengemische vorliegen, wobei die Signale der im UnterschuB
sehr gering. Trotzdem sind so aus einfachen, wohlfeilen vorhandenen Formen haufig nicht mehr erkennbar sind. Aus diesen
Griinden sind die Angaben uber die I3C-NMR-Spektren in vielen
Komponenten interessante neuartige Fluorverbindungen
Fallen nur fragmentarisch. Statt chemischer Verschiebungen der
zuganglich. Diese konnten fur die Herstellung von fluor-
13C(F3)-u nd '3C(N02-) CF3-Kerne werden die mit dcm jcweiligen
haltigen Wirkstoffen, einem aktiven Forschungsgebiet der
Spektrometer (20,25 oder 75 MHz) registrierten und dem jeweiligen
Pflanzenschutz- und Medi~inalchemie'~a)l,s Ausgangsma- Quartett zuordcnbare Signallagen angegeben; die vermerkten Ver-
terialien dienen. haltnisse der Intensitaten van Signalen verschiedener Diastereo-
Der Firma Buyer AG (Leverkusen) danken wir fur die oberlas- isomerer mussen nicht rnit deren Verhaltnis identisch sein! Wir sind
sung der hier verwendeten Fluornitroalkane. AuDerdem danken wir jederzeit gerne bcreit, interessierten Kollegen Kopien der Spektren
Yvonne Habersack und Gregor Steiner fur die Mithilfe bei der auf Anfrage zur Verfugung zu stellen.
Durchfuhrung vieler hier beschriebener Experimente, Dip1.-Chem.
Herstellung der Nitroenamine 4 - 6
Thomas Gees fur die Unterstutzung bei der Interpretation der Spek-
tren und Dr. Engelbert Zass fur die IUPAC-konforme Bezeichnung 1 ,f- Bis(dimethylumino)-2-nitroethen (4): In einem 50-ml-Rund-
der Verbindungen. Die Elementaranalysen wurden vom Mikro- kolben wurden 1.3 g (10 mmol) 2,2,2-Trifluornitroethan (1) vorge-
analytischen Labor des Laboratoriums fur Organische Chemie der legt, bei Raumtemp. geruhrt und unter FeuchtigkeitsausschluD mit
ETH Zurich durchgefiihrt. 3.6 ml (20.8 mmol) N,N-Dimethylcarbamidsaure-trimethylsiylle ster
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
2902 A. K. Beck, D. Seebach
versetzt. Die Losung farbte sich leuchtend gelb und nach ca. 15 min so gewonnene Rohprodukt noch Aldehyd, wurde der Ruckstand in
setzte Blasenbildung ein, die unter leichter Erwirmung starker Ether gelost, rnit gesattigter NaHS03-Losung versetzt, fur 24 h bei
wurde. Nach ca. 1 h war die Gasentwicklung voruber, und das Raumtemp. geruhrt, wenn notig zur Entfernung des gebildeten Bi-
Reaktionsgemisch war nun ein gelber Feststoff, den man uber sulfit-Adduktes iiber eine Fritte filtriert und die Phasen getrennt.
Nacht bei Raumtemp. stehen IieB. Das so erhaltene Produkt wurde Die waBrige Phase wurde rnit Ether extrahiert, die vereinigten or-
dann in wenig Aceton gelost, auf 40 g Kieselgel aufgetragen und ganischen Phasen wurden rnit gesattigter NaCl-Losung gewaschen,
rnit einer Mischung von Methanol/Aceton (1 : 1) eluiert. Man iso- rnit MgS04 getrocknet und im RV eingedampft. Die erhaltenen
lierte so 1.58 g eines orangefarbenen, seifigen Feststoffs, den man Produkte waren spektroskopisch so rein, daB sie ohne weitere Rei-
rnit 25 ml Ether versetzte, 3 h bei Raumtemp. ruhrte, anschlieBend nigungsschritte weiterverwendet werden konnten. Falls erforderlich
den Feststoff abfiltrierte und i.Vak. uber P2OSt rocknete: 1.23 g wurden die Produkte im Kugelrohr einer Vakuumdestillation un-
(77%) 4 als dunkelgelbe Kristalle, Schmp. 112.8 - 114.8 "C (Lit. 34) terworfen, wobei zum Teil Zersetzung auftrat.
113-116°C). - IR (CHCI,): G = 3000cm-', 1560, 1530, 1400,
B. Umsetzungen rnit Aldehyden ohne Losungsmittel unter Fluorid-
1345, 1305, 1260, 1140, 1050, 1000, 900. - 'H-NMR: 6 = 2.9 (s,
katalyse (AAV B): In einem Rundkolben wurden unter Argon 92
12H), 6.3 (s, 1 H).
mmol des Trifluornitroalkans 1 (12.0 g) bzw. 2 (13.2 g), ca. 40 mmol
C6H13N302(1 59.19) Ber. C 45.27 H 8.23 N 26.40
des entsprechenden flussigen Aldehyds und 0.2 g (3.4 mmol) Ka-
Gef. C 45.16 H 8.22 N 26.34
liumfluorid zusammeng~e-g eben und 16 - 24 h bei Raumtemp.. g-e-
f ,f-Bis(dimethylamino)-2-nitrv-f-propen(5 ): Wie fur 4 beschrie- riihrt. AnschlieBend wurde die Reaktionslosung uber eine Fritte mit
ben, wurden 1.44 g (10 mmol) I-Trifluormethyl-1-nitroethan(2 ) mit Celitc filtriert, der Ruckstand rnit 100 ml CH2C12n achgewaschen
3.6 ml(20.8 mmol) N,N-Dimethylcarbamidsaure-trimethylsilylester und das Losungsmittel im RV bei ca. 50°C Badtcmp. abgezogen.
umgesetzt. Dcr so erhaltene gelbe Feststoff wurde auf 40 g Kieselgel Das so erhaltene Rohprodukt wurde falls notig (noch vorhandener
aufgetragen und rnit Methanol/Aceton (1 : 1) eluiert. Die erhaltenen Aldehyd!) wie unter AAV A beschriebcn, weiter behandelt.
1.83 g wurden in 50 ml Ether fur 3 h digeriert, der Feststoff abfil-
C. Umsetzungen mit Aldehyden ohne Losungsmittel, unter Ver-
triert und i.Vak. uber P205g etrocknet: 1.20 g (67%) 5 als hellgelbe
wendung von A1203( AAV C): In einem Rundkolben wurden unter
Kristalle, Schmp. 131.2 - 132.2 "C (Ether/Ethanol). - TR (CHC13):
FeuchtigkeitsausschluB jeweils 25 mmol der Trifluormethylnitroal-
G = 2990cm-', 2940, 1560, 1530, 1455, 1400, 1390, 1300, 1170,
kane 1 (3.23 g) bzw. 2 (3.58 g) vorgelegt, mittels eines Eisbads ge-
1150, 1085, 1040, 900. - 'H-NMR: 6 = 2.05 (s, 3H), 3.00 (s, 12H).
kuhlt und unter Ruhren rnit ca. 25 mmol des entsprechenden Al-
C7H15N30(21 73.22) Ber. C 48.54 H 8.73 N 24.26
dehyds und anschlieBend mit 5 g AI2O3( neutral, Aktivitatsstufe I)
Gef. C 48.46 H 8.73 N 23.90
versetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Eisbad entfernt
trans-f -Dimethylamino-2-nitroethen( 6): In einem 50-ml-Rund- und die Mischung noch 1 h bei Raumtemp. weitergeruhrt, worauf
kolben wurden 1.11 g (10 mmol) 2,2-Difluornitroethan (3) vorgelegt, man die Reaktionsmischung ohne Ruhrung weitere 3 -63 h bei
mittels eines Eisbads gekuhlt und tropfenweise mit 1.8 ml (10.4 Raumtemp. stehenIiel3. Zum Aufarbeiten wurde uber eine Fritte
mmol) N,N-Dimethylcarbamidsaurc-trimethylsilylester versetzt. filtriert, der Ruckstand rnit 100 ml CH2C12 nachgewaschcn, im RV
Nach etwa der Halftc der Zugabe trat eine heftige Gasentwicklung bei ca. 40°C Badtemp. eingedampft und das erhaltene Produkt, falls
auf, das Reaktionsgcmisch farbte sich schwarzbraun und wurde fest. notig (noch vorhandencr Aldehyd!) wie unter AAV A beschrieben,
Nach Beendigung der Zugabe wurde das Eisbad entfernt und nach weiterbehandelt.
Erwarmen auf Raumtemp. der Kolben fur 15 rnin bei lop3 Torr
D. Dianionen-Derivate H und deren Umsetzung mit Aldehyden und
evakuiert. Der resultierende goldgelbe Feststoff wurde in wenig
Ketonen (AAV D): In einem 300-ml-Metallierungskolben wurden
CH2C12g elost, auf I0 g Kieselgel aufgetragen und rnit CH2CI2e lu-
unter Argon die vorgelegten 10 mmol Trifluormcthyl- (1) (1.29 g)
iert: 0.72 g (62%) 6 als dunkelgelbe Kristalle, Schmp.
bzw. Difluormethylnitroethan (3) (1.62 g) in 45 ml THF gelost, rnit
103.0-104.2"C (Methanol) (Lit.35) 104°C). - IR (CHCI,): 0 =
15 ml DMPU versetzt und auf ca. -110°C (Innentemp., Pt-100-
3000 cm-', 2930, 1630, 1490, 1455, 1395, 1315, 1260, 1120, 1015,
Thermometer, Kuhlbad: Methanol/fl. N2) abgekiihlt. Wahrend der
970, 870. - 'H-NMR: 6 = 2.85 (br. s, 3H), 3.25 (br. s, 3H), 6.65
DMPU-Zugabe farbten sich die Losungen im Falle von 1 gelb, bei
(d, 1H,J = 11 Hz), 8.15(d, 1H,J = 11 Hz).
3 bis dunkelrot, blieben aber klar. Man versetzte dann tropfenweise,
C4H8N202(1 16.12) Ber. C 41.37 H 6.94 N 24.12
mit ca. 21 mmol BuLi, wobei darauf geachtet wurde, daR die Tn-
Gef. C 41.36 H 7.03 N 23.88
nentemp. nicht uber ca. -90°C (+ST) anstieg (Zutropfzeit ca. 15
min). Die Losungen anderten wlhrend dieser Zeit ihre Farbe, wobei
Herstellung der fluorierten Nitroaldole 7 - 21
bei 1 am Ende der Zugabe eine goldgelbe, bei 3 eine olivgrune
Umsetzung der Tri- bzw. DiJuornitroalkane 1, 2 und 3 mit den
Losung erhalten wurde. Nach weiteren 15 min, die Innentemp. fie1
entsprechenden Carbonylverbindungen
meistens wieder bis ca. -95°C ab, wurde die Carbonylverbindung
Allgemeine Arbeitsuorschrijten (AAV) (10 mmol) in Substanz bei flussigen oder gelost in 10 ml THF zu-
A. Umsetzunyen mit Aldehyden in 2-Propanol unter Fluoridka- gespritzt, wobei nur bei den Losungen darauf geachtet werden muB-
falyse (AAV A): In einem Rundkolben geeigneter GroBe wurden te, daB die Innentemp. nicht uber -90°C anstieg; in den anderen
unter Argon (Ballon) 46 - 460 mmol des Trifluormethylnitroalkans Fallen stieg die Innentemp. nur kurzfristig um einige "C an. Man
1 oder 2 vorgelegt und in 25-250 ml 2-Propanol gelost. Zu den lieB nun inncrhalb von 45 min auf ca. -7592 aufwlrmen und hielt
bei Raumtemp. geruhrten Losungen gab man 20-200 mmol des diese Temp. fur eine weitere h (Trockeneis). AnschlicBend wurdc
entsprechenden Aldehyds sowie 0.1 -0.8 g (1.7- 13 mmol) KF, wo- wiederum auf ca. -110°C abgekuhlt und vorsichtig rnit 6.5 ml
bei sich die Losungen im Fallc von 1 gelb farbten, im Fallc von 2 Eisessig/THF (3.5: 3) versetzt, danach wurde innerhalb von 1 h auf
jedoch keine Verfarbung auftrat. Nach 16-24 h wurden die Reak- ca. -80°C aufgewarmt, das Kaltcbad entfernt und nach Erwarmen
+
tionsmischungen jeweils iiber eine Fritte rnit Celite filtriert (Entfer- der Reaktionslosung auf ca. 5 "C zum Aufarbeiten in 75 ml Ether/
nung des KF), die Ruckstandc rnit etwas CH2C12n achgewaschen 75 ml H20 gcgossen. Die Phasen wurden getreunt, die waBrige
und das Losungsmittel sowie iiberschussiges Trifluormethylnitroal- Phase einmal rnit 75 ml Ether extrahiert, die vereinigten organi-
kan im RV bei ca. 40°C Wasserbadtemp. abgezogen. Enthielt das schen Phasen wurden 8 x rnit je 75 ml Wasser gewaschen, mit
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
Aldol- uiid Michael-Additionen fluorierter Nitroalkane 2903
MgSOs getrocknet und im RV eingedampft. Enthielt das so erhal- arom. H), 5.0-4.65 (m, 1 H, CHN02), 4.65 -4.25 (m, 1 H, CHOH),
tene Rohprodukt noch unumgesetzte Carbonylverbindung, wurde 2.4 (br. s, 1 H, OH), 1.45 (d, J = 8 Hz, 3 H, CH,). - 13C-NMR (20
wie in AAV A beschrieben, rnit NaHS0,-Losung behandelt. MHz): Signale bei 6 = 141.8; 140.0 133.5; 129.4; 129.2; 129.0 128.7;
AnschlieBend wurden die Produkte mittels Kugelrohrdestillation 128.6; 128.4; 128.0; 127.8; [I 14.1 (CF3, Rest des q nicht bestimmt);
gereinigt. 88.6, 87.1, 85.6 (Hauptisomer CN02); 74.1, 73.3, 73.0, 72.5 (Neben-
und Hauptisomere, COH, 1:3.5: 1: l)]; 41.8; 41.6; 19.0; 18.3; 16.1;
f ,l,f-Trifluor-2-nitro-3-hexanol(N7)a:c h AAV A erhielt man aus
14,7.
6.0 g (46 mmol) 1, 1.8 mi (20 mmol) Butyraldehyd, 0.1 g (1.7 mmol) CllHI2F3NO3(2 63.22) Ber. C 50.20 H 4.60 N 5.32
KF in 25 ml 2-Propanol 2.85 g (71 %) 7 als gelbes 01. Nach AAV Gef. C 50.88 H 4.78 N 5.07
B erhielt man aus 1, 3.6 ml (40 mmol) Butyraldehyd und KF 5.87 g
3,3,3-Trifuor-2-nitro-1-phenyl-l-propano(1l1 ): Nach AAV A er-
(73%) 7. Nach AAV C erhielt man aus 1, 2.4 ml (26.7 mmol) Bu-
hielt man aus 60 g (460 mmol) 1, 20 ml (200 mmol) Benzaldehyd,
tyraldehyd und A1203 (neutral) nach 24 h 3.67 g (73%), rnit AI2O3
0.8 g (13 mmol) KF in 250 ml 2-Propanol 12.31 g (26%) 11 als
(basisch) 3.55 g (71%) und rnit A1203 (sauer) 2.90 g (58%) 7. Ku-
rotbraunes 01. Nach Kugelrohrdestillation (73 -85"C/O.5 Torr)
gelrohrdestillation (60 - 75 "CjlO Torr) von 3.35 g ergab eine Frak-
isolierte man 10.21 g (22%) rosafarbenes 11. Nach AAV B erhielt
tion von 2.20 g (44%) an reinem hellgelbem 7 und eine Mischfrak-
man aus 1, 4.1 ml (40.6 mmol) Benzaldehyd und KF 0.9 g (9.5%)
tion von 0.52 g, die zu ca. 40% aus 7 und ca. 60% aus dem ent-
-' 11 als goldgelbes dl. Nach AAV C erhielt man aus 1, 2.6 ml (26
sprechenden Nitroolefin bestand. - IR: P = 3500 cm (br., OH),
mmol) Benzaldehyd und Al2O3n ach 2 h 0.55 g (9.5%) 11 als dun-
2970, 2940, 2880, 1570 (NOz), 1465, 1370, 1330, 1260, 1185, 1150,
kclgelbes 01. Nach AAV D erhielt man aus 1 iind 1.0 ml(10 mmol)
1025, 965, 900, 775. - 'H-NMR 6 = 4.7 (quint, J = 6 Hz, 1 H,
Benzaldehyd nach Destillation (80- 85 "C/0.6 Torr) 0.92 g (39%)
CHNO,), 4.6-4.3 (m, IH, CHOH), 2.5 (br. s, lH, OH), 1.75-1.3
(m, 4H, CH,CH,), 1.1 -0.8 (m, 3H, CH3). - ',C-NMR (20 MHz): 11 als hellrosafarbenes 01. - IR: 0 = 3550 em-' (br., OH), 1570
Signale bei 6 = 142.1, 128.0, 113.9, 99.6 (q, CF3); C92.6, 91.1, 89.7, (NO2), 1340,1255,1190,1140,1040,890,780,760,700. - 'H-NMR:
88.2; 92.5, 90.2, 88.7, 86.4 (2 q, Haupt- und Nebenisomer, CN02); 6 = 7.5 (s, 5H, arom. H); 5.5, 5.4 (2 s, IH, CHOH, Neben- und
69.7, 69.1 (Neben- und Hauptisomer, COH, 1:3)]; 3.5.2; 18.3; 13.5. Hauptisomer); 5.4-5.1 (m, 1H , CHNO,); 2.5 (s, 1 H, OH). - 13C-
NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 136.0; 130.1; 129.2; 127.0; C114.0,
C6HIoF3NO3(2 01.15) Ber. C 35.83 H 5.01 N 6.96
113.2 (CF3, Reste der q's nicht bestimmt); 93.3, 91.9, 90.4, 89.0 (q,
Gef. C 35.86 H 5.02 N 6.85
Hauptisomer, CN02); 72.0, 71.8 (Neben- und Hauptisomer, COH,
f ,f, l-Tui/luor-2-nitro-3-nonanol(8):N ach AAV A erhielt man aus 1:2)].
C,H,F3N03 (235.16) Ber. C 45.97 H 3.43 N 5.96
6.0 g (46 mmol) I, 2.8 ml (20 mmol) Onanthaldehyd, 0.1 g (1.7
Get C 45.60 H 3.55 N 5.61
mmol) KF in 25 ml 2-Propanol 3.2 g (65%) 8 als gelbes 01. Nach
AAV B erhielt man aus 1, 5.6 ml (40 mmol) Onanthaldehyd und 3,3,3T-r ifluor-1- (3,4-methylendioxypheny/)-2-nitro--fp ropano/
KF 6.93 g (71 YO)8 als braunes 01. Nach Kugelrohrdestillation (12): Nach AAV C erhielt man aus 1, 3.75 g (25 mmol) Piperonal
(105- 120'T/13 Torr) isolierte man 5.76 g (59%) an gelbem 8. - und A&03n ach 63 h 0.20 g (3%) 12 als gelbbraunes 01. Nach AAV
IR: D = 3480 cm-' (br., OH), 2960, 2940, 2860, 2570 (NO,), 1260, D erhielt man aus 1 und 1.50 g (10 mmol) Piperonal, gelost in THF,
1180, 1150, 890, 780. - 'H-NMR: 6 = 4.95 (quint, .I = 6 Hz, 1 H, 1.8 g eines olivgriinen 61s (NMR: Ether:12 z 1:2): 12 (ca. 1.15 g,
CHNOJ, 4.5-4.2 (m. 1H, CHOH), 1.85-1.05 (m, 11H, [CH,]5, 40%). Beim Versuch, im Kugelrohr den Ether zu entfernen (50"C/
OH), 1.05-0.8 (m, 3H, CH3). - I3C-NMR (20 MHz): Signale bei 0.2 Torr) trat aber schon teilweise Zersetzung ein, so daB das er-
6 = 127.8, 113.8 (CF3, Rest des q nicht bestimmt); c91.8, 90.8, 89.4, haltene Produkt (1.43 g) zur weiteren Reinigung mit 20 ml Pcntan
88.4 (q, Hauptisomer, CN02);6 9.8, 69.0 (Neben- und Hauptisomer, und 10 ml Ether versctzt und vom unliislichen schwarzbraunen
COH, 1 :3)]; 33.1; 31.5; 28.8; 24.9; 22.6; 14.0. RCickstand abgetrcnnt wurde. Die isolierten 1.15 g wurden erneut
C9H16F3N03(2 43.23) Ber. C 44.44 H 6.63 N 5.76 rnit 20 ml Pentan/l ml Ether versetzt, von Unliislichem abgetrennt
Gef. C 44.73 H 6.85 N 5.65 und eingedampft: 0.65 g (23%) 12 als gelbbraunes 01. In einem
weiteren Experiment wurde versucht, die nach AAV D erhaltenen
IJ,I - Trtfluor-2-nitro-5-phenyl-3-pentanol(9)N: ach AAV B erhielt 1.11 g (40%) 12, welche nur noch Spuren von Ether und weiteren
man aus 1, 5.5 ml (41.7 mmol) Hydrozimtaldehyd und KF 9.15 g Verunreinigungen enthielten, mittels Chromatographie an Kieselgel
(83%) 9 als cognacfarbenes 01. 1 g des so erhaltenen Produkts zu reinigen. Nach Elution rnit Ether/Pentan (1 : 1) wurde aber uber-
wurde im Kugelrohr destilliert (145- 15O"C/12 Torr) und ergab wiegend Aldehyd nachgewiesen, was auf eine Retroaldolreaktion
0.85 g dunkelgelbes 9. - IR: D = 3560 em-' (br., OH), 3090, 3070, wahrend des Reinigungsversuches hinwies. - IR: 5 = 3540 em-'
3040, 2940, 2870, 1570 (NO*), 1495, 1455, 1365, 1330, 1260, 1180, (br., OH), 2910, 1570(N02),1 490,1450,1250, 1185,2145,1040,930,
1140, 1085, 890, 780, 750, 735, 705. - 'H-NMR 6 = 7.4-7.1 (m, 890, 815, 770. - 'H-NMR: 6 = 6.95-6.7 (m, 3H, arom. H); 5.95
SH, arom. H), 4.95 (quint, J = 6 Hz, lH, CHNO,), 4.45-4.25 (m, (s, 2H, OCH,O); 5.35, 5.25 (2 s, 2H, CHOH, Neben- und Haupt-
1 H, CHOH), 3.0-2.7 (m, 2H, CH2),2 .35 (s, 1 H austauschbar, OH), isomer); 5.25-4.95 (m, lH, CHN02); 2.85 (br. s, IH, OH). - I3C-
2.1 - 1.8 (m, 2 H, CH2). - I3C-NMR (25 MHz): Signale bei 6 = NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 148.9; 148.3; 121.2; 108.6; 107.0;
140.1; 128.8; 128.5; 126.6; 1127.0, 115.1 (CF3, Rest des q nicht be- 106.7; [I 13.1,102.1 (CF3, Rest des q nicht bestimmt); 93.2,91.7,90.3,
stimmt); 91.8, 90.6, 89.5, 88.3 (q, Hauptisomer, CN02); 68.9, 64.3 88.9; 92.4, 91.0, 89.5, 88.1 (2 q, Haupt- und Ncbenisomer CN02);
(Ncbcn- und Hauptisomer, COH, 1 : 2)]; 34.5; 31.0. 71.7, 71.6 (Ncben- und Hauptisomer, COH, 1 : 2)].
CIIHI2F3NO3(2 63.22) Ber. C 50.12 H 4.60 N 5.32
1,f ,f-Trif~uor-2-methyl-2-nitro-3-hex(a1n3o):/ Nach AAV A er-
Gef. C 50.69 H 4.66 N 5.19
hielt man aus 26.4 g (184 mmol) 2,7.5 ml(83.3 mmol) Butyraldchyd,
I,i ,f-Tri/7uur-2-nitro-4-phenyl-3-pentclnul( 10): Nach AAV B er- 0.4 g (6.8 mmol) KF in 100 ml 2-Propanol 9.64 g (54%) 13 als
hielt man aus I, 5.5 ml (41.1 mmol) Hydratropaldehyd und KF gelbcs 01. Nach Kugclrohrdestillation (80-90"C/10 Tori-) isolierte
4.97 g (46%) 10 als dunkclgelbes 01. Kugclrohrdestillation (80"C/ man 9.12 g (51%) an hellgelbem 13. Nach AAV C crhielt man aus
0.02 Torr) von 1 g ergdb 0.85 g gelbes 10. - IR: 0 = 3560 em-' 2, 3.6 ml (40 mmol) Butyraldchyd und KF 3.0 g (35%) 13. Nach
(br., OH), 3060, 3035, 2980, 2940, 1570 (NOz), 1495, 1455, 1365, AAV C crhielt man aus 2,2.3 ml(25 mmol) Butyraldehyd und N203
1260, 3180,1150,890, 765,705. - 'H-NMR: 6 = 7.6-7.1 (m, 5H, nach 17 h 1.73 g (33%) und nach Kugelrohrdestillation (80-90"C/
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
2904 A. K. Beck, D. Seebach
10 Torr) 1.22 g (23%) 13. - IR 3 = 3500 cm-' (br., OH), 2970, IR: = 3560 cm-' (br., OH), 2960, 2880, 1560 (NO,), 1480, 1390,
2940, 2880, 1565 (NO,), 1455, 1400, 1350, 1225, 1190, 1165, 1100, 1380, 1100, 1020, 865, 830, 765. - 'H-NMR F = 6.35 (td, IH,
980, 860, 715. - 'H-NMR: 6 = 4.7-4.2 (m, lH, CHOH), 2.5-2.3 JH,H= 6 Hz, JH,F = 54 Hz, CHF,), 5.05-4.75 (m, 1 H, CHNO,),
(m, 1 H, OH), 1.7 (s, 3H, CH,), 1.7-1.2 (m, 4H, CH,CH,), 1.2-0.8 3.7 (br. s, lH, CHOH), 3.45-3.15 (m, IH, OH), 1.05 [s, 9H,
(m, 3H, CHFH,). - ',C-NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 129.9, C(CH,),]. - ',C-NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 125.3, 113.0,
115.6 (CF,, Rest des q nicht bestimmt); C97.0, 96.1, 95.2, 94.6 (q, 100.7 (t, CHF,); 87.9, 86.7, 85.4 (t, CNOZ); 76.3 (COH); 35.7; 25.4.
Hauptisomer, CNO,); 72.4, 72.1 (Neben- und Hauptisomer, COH,
1:1.5)]; 33.6; 33.3; 19.2; 13.6; 13.0; 12.1. 3,3-Dijluor-2-nitro-l-phenyl-l-propnnol(18N)a:c h AAV D erhielt
man aus 3 und 1.0 ml (10 mmol) Benzaldehyd 0.7 g (32%) 18 als
C7HI2F3NO3(2 15.17) Ber. C 39.07 H 5.62 N 6.51
gelbbraunes 61. Nach Kugelrohrdestillation isolierte man 0.26 g
Gef. C 39.23 H 4.71 N 6.80
(12%) 18. - IR 0 = 3560 cm-' (OH), 3070,3040,2960,2930,1560
1, I ,l-Trifluor-2-methyl-2-nitro-3-nonan(o1l4 ): Nach AAV A er- (NO,), 1455, 1360, 1340, 1150, 1100, 1080, 885, 840, 770, 700. -
hielt man aus 26.4 g (184 mmol) 2, 11.0 ml (78.6 mmol) 6nanthal- 'H-NMR: 6 = 7.45-7.35 (m, 5H, arom. H); 6.3 (td, JH,H = 5 Hz,
dehyd, 0.4 g (6.8 mmol) KF in 100 ml 2-Propanol 10.9 g (54%) 14 JH,F = 57 Hz, 0.3H, CHFJ; 5.95 (td, JH,H = 4 Hz, JH,F = 54 Hz,
als dunkelbraunes 61. Kugelrohrdestillation (80 - 90 "C/2 Torr) er- 0.7H, CHF,); 5.45, 5.35 (2 s, lH, CHOH, Neben- und Hauptiso-
gab 9.86 g (49%) farbloses 14. - IR: P = 3500 cm-' (br., OH), mer); 5.15-4.75 (m, lH, CHNO,); 2.85 (br. s, lH, OH). - ',C-
2960, 2940, 2860, 1560 (NO,), 1455, 1395, 1345, 1280, 1220, 1190, NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 136.5; 129.7; 129.3; 129.1; 126.4;
3160,1080,880,715. - 'H-NMR: 6 = 4.65-4.35 (m, 1 H, CHOH), 126.2; C124.0, 111.5, 99.1 (t, CHF,); 92.5, 91.4, 90.3 (t, CNO,); 71.9,
2.15 (br. s, IH, OH), 1.75 (s, 3H, CH,), 1.75-1.15 (m, IOH, [CH2ls), 71.5 (Neben- und Hauptisomer, COH, 1 : 2)].
1.15-0.8 (m, 3H, CH,CH,). - l3C-NMR (20 MHz): Signale bei
6 = 130.4, 116.1 (CF,, Nebenisomer, Rest des q nicht bestimmt); 3,3,3-Trifluor-2-nitro-l-(4-nitrop~tenyl)-f-propa(n1o9l) : Nach
129.9, 115.6 (CF,, Hauptisomer, Rest des q nicht bestimmt); C97.6, AAV D erhielt man aus 1 und 1.51 g (10 mmol) 4-Nitrobenzalde-
96.2, 94.9, 93.6 (q, Hauptisomer CNO,); 72.7, 72.5 (Neben- und hyd, gelost in THF, 1.47 g (52%) 19 als dunkelgelbes 61. Beim
Hauptisomer, COH, l:lS)]; 31.8; 31.6; 29.0; 26.0; 22.7; 14.0; 13.0; Versetzen mit 20 ml Pentan und unter Erwarmen mit 10 ml Ether
12.1. loste sich diescs vollstandig. Da nach Abkuhlung auf +4"C (Kuhl-
CI0HlSF3NO(325 7.26) Ber. C 46.69 H 7.05 N 5.44 schrank) keine Kristallisation eintrat, wurden 20 ml Pentan zugc-
Gef. C 46.90 H 7.08 N 5.29 geben, wodurch sich ein 61 abschied. Die uberstehende Losung
wurde abdekantiert, eingedampft und der erhaltene Kristallbrei
l,l,l-Trifluor-2-methyl-2-nitro-5-phenyl-3-pentano(l1 5): Nach
(1.33 g) erneut unter Erwarmung rnit 20 ml Pentan versetzt. Nach
AAV B erhielt man aus 2, 5.5 ml (41.7 mmol) Hydrozimtaldehyd
Zugabe von 4 ml Ether wurde von Unloslichem abdekantiert und,
und KF 4.6 g (40%) 15 als gelbes 61. Zur weiteren Reinigung wurde
da sich im Kiihlschrank wiederum nur ein 01 abschied, erneut ein-
1 g im Kugelrohr destilliert (95 - lOO0C/O.06T orr): 0.78 g farbloses
gedampft. Der Riickstand wurde zweimal mit je 20 ml Pentan fur
15. Wurde die Destillation bei hoherer Temperatur durchgefuhrt
insgesamt 5 h digeriert und der so erhaltene hellbraune Feststoff
(13 5 - 145 "C/12 Torr), trat Zersetzung (Retroaldol-Reaktion) ein.
i.Hochvak. getrocknet: 0.94 g (34%) 19, Schmp. 77.8-81.6"C. -
- JR: 0 = 3560 cm-' (br., OH), 3060,3030,2940,2860,1560 (NO,),
1495, 1450, 1400, 1345, 1280, 1190, 1160, 1080, 940, 880, 800, 750, IR: P = 3340 cm-' (br., OH), 1575 (NO,), 1520 (NO,), 1350,1250,
700. - 'H-NMR: 6 = 7.45-7.15 (m, 5H, arom. H), 4.56-4.4 (m, 1185, 1145, 1040, 890, 860. - 'H-NMR: 6 = 8.35-8.1 (m, 2H,
arom. H), 7.75-7.5 (m, 2H, arom. H), 5.65, 5.55 (2 s, IH, CHOH),
lH, CHOH), 3.1 -1.6 (m, 5H, CH2CH2,O H), 1.75 (s, 3H, CH3). -
I3C-NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 140.5; 128.8; 128.5; 126.5; 5.35-5.05 (m, lH, CHN02), 3.1 (s, IH, OH). - ',C-NMR (20
C130.2, 116.0 (CF,, Nebenisomer, Rest des q nicht bestimmt); 129.7, MHz): Signale bei 6 = 148.6; 143.0; 128.2; 127.9; 124.2; C127.0, 112.9
115.4 (CF,, Hauptisomer, Rest des q nicht bestimmt); 97.3, 96.0, (CF,, Rest des q nicht bestimmt), 92.6, 91.2, 89.7, 88.3 (q, Haupt-
94.7, 93.4 (q, Hauptisomer, CN02); 72.0, 71.7 (Neben- und Haupt- isomer, CN02);7 0.8, 70.6 (Neben- und Hauptisomer, COH, 1 : 2.5)].
isomer, COH, 1 :2)]; 33.2; 32.1; 13.2; 12.1. C9H7F3N20(52 80.16) Ber. C 38.59 H 2.52 N 10.00
CI2Hl4F3NO(32 77.25) Ber. C 51.99 H 5.09 N 5.05 Gef. C 38.63 H 2.63 N 9.77
Gef. C 52.65 H 5.19 N 4.83
I-Cyclohexyl-3,3,3-trifluor-2-nifra-l-propanol (20): Nach AAV D
f,l,l-Trijluor-4,4-dimethyl-2-nitro-3-penta(1n6ol): Nach AAV D erhielt man aus 1 und 1.0 ml (I0 mmol) Cyclohexanon 1.34 g (59%)
erhielt man aus 1 und 1.1 ml (10 mmol) Pivalaldehyd 1.94 g (90Yn) 20 als gelbes 61. Wahrend des Reinigens mittels Kugelrohrdestil-
16 als gelbes 61. Nach Kugelrohrdestillation (70 - 80°C/10 Torr) lation (9OoC/10T orr) trat Zersetzung ein (Retroaldol-Reaktion), so
isolierte man 1.27 g (59%) farbloses 16. - IR: t = 3560 cm-' (br., daI3 neben Cyclohexanon nur noch 0.65 g (28%) 20 als farbloses
'
OH), 2970, 2880, 1570 (NO,), 1475, 1370, 1320, 1270, 1180, 1140, 61 erhalten wurden. - IR: 0 = 3540 cm- (br., OH), 2940, 2860,
880, 785. - 'H-NMR: 6 = 5.25-4.9 (m, I H, CHN02), 4.3-4.1 1565 (NO,), 1450, 1350, 1300, 1270, 1175, 1125, 995, 850, 770, 720.
(m, OSH, CHOH), 3.95-3.75 (m, OSH, CHOH), 2.95-2.75 (m, - 'H-NMR: F = 5.0 (q, J = 7 HZ, I H, CHNO,), 2.3 (s, 1 H, OH),
OSH, OH), 2.4-2.15 (m, 0.5H, OH), 1.05 [s, 4SH, C(CH,),], 1.05 2.2-1.5 (m, 10H, [CH2I5). - I3C-NMR (20 MHz): Signale bei F =
[s, 4SH, C(CH,),]. - ',C-NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 128.4, 142.3, 128.2, 114.0, 99.8 (q, CF,); 94.1, 93.5, 92.1, 90.6 (q, CN02);
114.3; 128.6, 114.5 (2 CF,, Reste der q's nicht bestimmt); C88.7, 87.3, 72.5 (COH); 33.7; 33.6; 21.1; 21.0.
86.0, 84.6; 86.9, 85.4, 83.9, 82.4 (2 q, CNO,); 76.7, 75.1 (Diastereo-
isomere, COH, 1: I)]; 36.1; 36.0; 25.5; 25.1. 1- Cyclohexyl-3,3-difluor-2-nitro-l-propano1(21)N: ach AAV D er-
hielt man aus 3 und 1.0 ml (10 mmol) Cyclohexanon 1.26 g (60%)
C7Hl,F3N03( 215.17) Ber. C 39.07 H 5.62 N 6.51
Gef. C 39.02 H 5.82 N 5.96 21 als rotbraunes 61. Nach Kugelrohrdestillation (1 15 - 120"C/12
Torr) isolierte man 0.88 g (42%) 21 als gelbes 61. - IR: P =
l,l-Difluor-4,4-dimefhyl-2-nitro-3-pentanol(Nl7a)c:h AAV D er- 3550 cm-' (br., OH), 2940,2860,l 560(N02),1 450, 1360,1270, 1165,
hielt man aus 3 und 1.1 ml (10 mmol) Pivalaldehyd 0.78 g (40%) 1105, 1080, 1045, 990, 930, 850, 825, 760. - 'H-NMR: 6 = 6.4 (td,
17 als rotbraunes 01. Kugelrohrdestillation (85-105"C/12 Torr) JH,H = 7.5 Hz, JH,F = 54 Hz, 1 H, CHF,), 4.75 (q, J = 7.5 Hz, 1 H,
ergab neben einem Riickstand (0.5 g) 0.27 g (14%) hellgelbes 17. - CHNO,), 2.6 (s, 1 H, OH), 2.1 - 1.3 (m, IOH, [CH,I5). - I3C-NMR
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
Aldol- und Michael-Additionen fluorierter Nitroalkane 2905
(20 MHz): Signale bei 6 = 125.0, 112.8, 100.5 (t, CHFz); 95.5, 94.3, 88.6, 88.3 (2 q, Haupt- und Nebenisomer, CNOZ);7 0.7,70.3 (Haupt-
93.2 (t, CN02); 72.1 (COH); 35.3; 34.1; 27.1; 22.8. und Nebenisomer, COSi, 2: l)]; 33.4; 31.6; 23.9; 13.9; -0.2.
C8H13F2N0(32 09.19) Ber. C 45.94 H 6.26 N 6.70 C12H24F3N03S(3i1 5.41) Ber. C 45.70 H 7.67 N 4.44
Gef. C 46.66 H 6.49 N 6.54 Gef. C 45.83 H 7.44 N 4.52
3,3,3-Trifluor-2-nitro-l-phenyl-l-trimethylsilyloxypropan (24):
Herstellung der silylierten Nitroaldole 22 - 26
Umsetzung von 2.35 g (10 mmol) 11 nach AAV F ergab nach Ku-
Umsetzung der Trifluormethylnitroaldole mit Trimethylsilylchlorid gelrohrdestillation (100- 105"C/10 Torr) 2.59 g (84%) 24 als leicht
in DMF unter Verwendung von Imiduzol als Base (AAV E): In einem gelbes 01. - IR: 0 = 3040 cm-', 2960, 1570 (NO2), 1370, 1325,
Rundkolben wurden 12 mmol des Trifluormethylnitroaldols in 1260, 1185, 1145, 1095,905,870, 850,700. - 'H-NMR (300 MHz):
20 ml CH2CI2g elost, unter Riihren rnit 20 g (30 mmol) Imidazol 8 = 7.45-7.35 (m, 5H, arom. H), 5.36 (d, J = 9.4 Hz, 0.6H,
und 1.9 ml (15 mmol) Trimethylsilylchlorid versetzt, wobei sich die CHOH), 5.35 (d, J = 9.2 Hz, 0.4H, CHOH), 5.2-5.05 (m, lH,
gelbe Losung leicht erwarmte. Der Kolben wurde verschlossen, und CHN02), 0.03 [s, 3.6H, Si(CH3)3], -0.02 [s, 5.4H, Si(CH3),]. -
es wurde 19 h bei Raurntemp. geruhrt. Zum Aufarbeiten wurde die I3C-NMR (75 MHz): Signale bei 6 = 137.2; 136.7; 129.7; 129.0;
goldgelbe bis dunkelorange Losung in 200 ml Pentan/ges. NaCI- 127.4; 127.0; C322.9, 119.2; 122.2, 118.4 (CF,, Reste der q's nicht
Losung (1 : 1) gegossen, die Phasen wurden getrennt, die waDrige bestimmt); 92.93, 92.56, 92.18, 91.81; 91.81, 91.42, 91.04, 90.66 (2 q,
Phase wurde einmal mit 100 ml Pentan extrahiert, die vereinigten Haupt- und Nebenisomer, CN02);7 3.1, 73.0 (Haupt- und Neben-
organischen Phasen wurden dreimal rnit je 50 ml ges. NaC1-Losung isomer, COSi, 1.5: l)].
gewaschen, rnit MgS04 getrocknet, und das Losungsmittel wurde
C12H16F3N03S(3i 07.35) Ber. C 46.90 H 5.25 N 4.56
im RV abgezogen. Man erhielt ein Rohprodukt, das zur weiteren
Gef. C 46.72 H 5.34 N 4.43
Reinigung auf 50 g Kieselgel aufgetragen und rnit ca. 300 ml Pen-
tan/Ether (9: 1) eluiert wurde. Das so vorgereinigte Produkt wurde l,l,l-Trifluor-2-methyl-2-nitro-3-trimethylsilyloxyhexan (25):
anschliel3end einer Kugelrohrdestillation unterworfen, wobei zuerst Umsetzung von 2.58 g (12 mmol) 13 nach AAV E ergab nach Ku-
der wahrend der Reaktion gebildete Aldehyd (Retroaldol-Reaktion) gelrohrdestillation (80°C/10 Torr) 1.34 g (39%) 25 als farbloses 61.
abdestilliert wurde. Umsetzung von 2.15 g (10 mmol) 13 nach AAV F ergab 2.72 g
(95%) 13. - IR 5 = 2960 cm-', 2940, 2880, 1560 (NO2), 1450,
Umsetzung der Trifluormethylnitroaldole rnit Trirnethylsilyltriflat 81395, 1350, 1280, 1260, 1220, 1185, 1160, 1130, 1100, 1060, 1045,
in CH2C12u nter Verwendung oon 2.6-Lutidin als Base (AAV F): In 1000, 900, 850, 760. - 'H-NMR: 6 = 4.75-4.5 (m, lH, CHOH),
einem Rundkolben wurden unter Argon 30 ml CH2C12m ittels eines 1.7 (br. s, 3H, CCH,), 1.6-1.15 (m, 4H, CH2CH2),1 .15-0.75 (m,
Eisbades gekuhlt und nacheinander unter Riihren rnit 2.8 ml (15.4 3H, CH2CH3),0 .2 [s, 3H, Si(CH&], 0.1 [s, 6H, Si(CH,),]. - 13C-
mmol) Trimethylsilyltriflat, 2.4 ml (20.7 mmol) 2,6-Lutidin und 10 NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 129.7, 115.4 (CF,, Rest des q nicht
mmol des entsprechenden Trifluormethylnitroaldols, gelost in bestimmt); C74.1, 74.0 (Haupt- und Nebenisomer COSi, 2: 1); 73.4
10 ml CH2CI2,v ersetzt. Es wurde noch 1 h unter Kuhlung weiter- (CN02)I; 34.7; 19.4; 13.7; 11.5; -0.1.
geriihrt und danach zum Aufarbeiten in 50 ml H20/100 ml Ether ClOHzoF3NO3S(2i 87.36) Ber. C 41.80 H 7.02 N 4.87
gegossen. Nachdem die Phasen getrennt waren, wurde die organi- Gef. C 41.88 H 7.01 N 4.55
sche Phase einmal rnit H20,j e dreimal rnit 10proz. HCI-Losung
f,1,~-Trifluor-2-methyl-2-nitro-3-trimethylsilyloxynonan( 26):
und H20( jeweils 50-ml-Portionen) gewaschen, rnit MgS04g etrock-
Umsetzung von 3.22 g (12.5 mmol) 14 nach AAV E ergab nach
net und im RV eingedampft. Die erhaltenen Produkte wurden im
Kugelrohrdestillation (110- 115 "C/lO Torr) 1.40 g (34%) 26 als
Kugelrohr destilliert. In einem Falle (14 + 26) wurde der Ansatz farbloses 01. Umsetzung von 7.7 g (30 mmol) 14 nach AAV F (drei-
im dreimal groReren MaDstab durchgefuhrt.
facher Ansatz) ergab nach Kugelrohrdestillation (105 - 11 0°C/12
l,l,l-Tri~7uor-2-nitro-3-trimethylsilyloxyhex(a2n2 ): Umsetzung Torr) 9.56 g (97%) 26. - IR 0 = 2960 cm-', 2930, 2860, 1560
(NO,), 1450, 1390, 1340, 1280, 1250, 1220, 1180, 1160, 1130, 1100,
von 2.0 g (10 mmol) 7 nach AAV F ergab nach Kugelrohrdestil-
lation (60-65"C/lO Torr) 1.95 g (71%) 22 als farbloses 01. - IR: 900, 840, 755. - 'H-NMR: 6 = 4.7-4.45 (m, lH, CHOH), 1.65
(br. s, 3H, CCH,), 1.55-1.15 (m, IOH, [CH,I5), 1.0-0.75 (m, 3H,
ii = 2970 cm-', 2880, 1570 (NOz), 1365, 1330, 1260, 1185, 1155,
CHZCH3),0 .18 [s, 3H, Si(CH3),], 0.06 [s, 6H, Si(CH,),]. - ',C-
1100, 1045, 910, 850, 760. - 'H-NMR: 6 = 5.1-4.75 (m, IH,
CHN02);4 .6-4.35 (m, IH, CHOSi); 1.75-1.4 (m, 4H, CH2CH2); NMR (20 MHz): Signale bei 6 = 129.7, 115.4 (CF,, Rest des q nicht
bestimmt); C74.4, 74.3 (Haupt- und Nebenisomer COSi, 2: 1); 73.6
1.1-0.8 (m, 3H, CH,); 1.7, 1.1 [2 s, 9H, Si(CH3),]. - 13C-NMR( 20
(CNO,)]; 32.5; 32.4; 31.6; 29.0; 26.2; 22.4; 13.8; 11.5; 11.4; 0.2; -0.1.
MHz): Signale bei 6 = 127.7,113.6 (CF,, Rest des q nicht bestimmt);
192.8, 91.4, 89.9, 88.4 (q, Hauptisomer CNO& 70.5, 70.2 (Haupt- C13H26F3N03S(3i 29.44) Ber. C 47.40 H 7.96 N 4.25
Gef. C 47.78 H 7.99 N 3.93
und Nebenisomer, COSi, 1.5: I)]; 35.6; 17.4; 13.8; -0.2.
C9HlRF3N03S(i2 73.33) Ber. C 39.55 H 6.64 N 5.12 Umkehrung des Diastereoisomerenverhaltnisses in den silylierten
Gef. C 39.65 H 6.65 N 5.06 Trifluornitroaldolen2 3 und 24 mittels Deprotonierung/Protonierung
bei tiefer Temperuturr In einem Metallierungskolben wurden unter
i,l,l-Trijluor-2-nitro-3-trimethylsilyloxynon(a2n3 ): Umsetzung Argon 20 ml THF vorgelegt und rnit 0.8 ml (5.6 mmol) Diisopro-
von 2.43 g (10 mmol) 8 nach AAV F ergab nach Kugelrohrdestil- pylamin versetzt. Nach Abkuhlen mittels eines Trockeneiskalte-
lation (100-105"C/10 Torr) 2.66 g (84%) 23 als leicht gelbes 01. bades wurden rnit einer Spritze 3.4 ml (5.8 mmol, 1.72 M in Hexan)
- 1R: 0 = 2960 ern-', 2940, 2860, 1570 (NO2), 1360, 1330, 1255, BuLi zugegeben, anschlieDend wurde das Kaltebad entfernt und
1180, 1150, 1110, 850. - 'H-NMR (300 MHz): 6 = 5.0-4.85 (m, 30 min bei Raumtemp. geruhrt, ehe erneut abgekuhlt wurde. Bei
lH, CHN02),4 .55-4.45 (m, 0.7H, CHOH), 4.45-4.35 (m, 0.3H, - 75 "C Innentemp. wurden dann die silylierten Trifluornitroaldole
CHOH), 1.75-1.50 (m, 2H, CH2), 1.50-1.25 (m, 8H, [CH2I4), 23 (1.58 g, 5.0 mmol) bzw. 24 (1.54 g, 5.0 mmol) ohne Losungsmittel
0.95-0.85 (m, 3H, CH,), 0.18 [s, 3H, Si(CH,),], 0.12 [s, 6H, mittels Spritzen zugegeben, wobei die Innentemp. bis max. -60°C
?i(CH,),]. - ',C-NMR (75 MHz): Signale bei 6 = 122.6, 119.3 anstieg und sich die Losungen gelb bis goldgelb farbten. Nachdem
(CF?, Rest des q nicht bestimmt); C91.2, 90.8, 90.4, 90.0; 89.4, 89.0, die Temp. wieder auf ca. -77°C gefallen war, wurde fur 1 h wei-
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
2906 A. K. Beck, D. Seebach
tergeruhrt, danach wurde mit Methanol/fl. N2 bis auf -110°C In- gesetzt, was nach Kugelrohrdestillation (78 - 87 'C/lO Torr) 4.97 g
nentemp. abgekuhlt und tropfenweise rnit 3 ml Eisessig/THF (1 : 1) (50%) 28 als farbloses 61 crgab. Umsetzung nach AAV Gb bei 0°C
versetzt, wobei die Farbe verschwand und darauf geachtet wurde, fur 1 h ergab 6.37 g (64%) 28. - IR: P = 2960 cm-', 2840, 2740,
daD die Temp. nicht uber -99°C anstieg. Man lieD anschlieDend 1730 (CHO), 1560 (NO,), 1460, 1400, 1350, 1260, 1170, 1100, 1060,
innerhalb von ca. 2.5 h auf ca. -50°C aufwarmen, go13 dann die 850. - 'H-NMR (300 MHz): 6 = 9.78 (s, lH, CHO), 2.72-2.56
hellgelben leicht truben Losungen in jeweils 75 ml H20/75 ml Ether. (m, 3H, CH2CH), 2.45-2.36 (m, IH, CH2CH), 1.78 (s, 3H, CH,).
Nach Trennen der Phasen wurden die wiRrigen einmal mit 75 ml - I3C-NMR (75 MHz): Signale bei 6 = 198.2 (CO); 128.7, 125.0,
Ether extrahiert, die jeweiligen vereinigten organischen Phasen vier- 121.2, 117.4 (q, CF3); 90.0 (q, J = 27.4 Hz, CN03; 37.7; 25.8; 18.0.
ma1 rnit je 75 ml H20 gewaschen, mit MgS04 getrocknet und im C6H8F3N03( 199.13) Ber. C 36.19 H 4.05 N 7.03
RV eingedampft. Die erhaltenen Rohprodukte wurden im Kugel- Gef. C 36.28 H 4.12 N 6.74
rohr destilliert. Man erhielt so 23 in 80% und 24 in 78% Ausbeute
6,6,6-Trijluor-S-nitro-2-hex-anon (29): Nach AAV Ga wurden 1,
zuruck. Die 'H- und I3C-NMR-Spektren stimmten rnit denjenigen
4.1 ml(50 mmol) Methyl-vinyl-keton und A1203f ur 1 h bei Raum-
der eingesetzten Edukte uberein, auDer daR sich das Diastereoiso-
merenverhaltnis im Falle von 23 von 2: 1 nach 1 : 3.5 und im Falle temp. umgesetzt, was nach Kugelrohrdestillation (115 - 13OoC/10
Torr) 4.98 g (50%) 29 als hellgclbes 0 1e rgab. Umsetzung nach AAV
von 24 von 1.5:l nach 1:3 umkehrt.
Gb bei Raumtemp. fur 1 h ergab 5.87 g (59%) 29. - IR: 0 =
Umsetzungen der Trijluornitroalkane 1 und 2 mit cc,S-ungesattigten
3000 cm-', 2960, 2920, 1720 (CO), 1570 (NO,), 1420, 1370, 1330,
Carbonylverbindungen sowie Acrylnitril unter Verwendung von A1203
1260,1180,1140,1060,980,900,770. - 'H-NMR (300 MHz): 6 =
(Michael-Additionen j
5.19-5.08 (m, lH, CHNO,), 2.73-2.48 (m, 2H, CH2), 2.44-2.37
Umsetzungen mit A1203 (basisch, Aktivitutsstufe I) (AAV Ga): In (m, 2H, CH3, 2.18 (s, 3H, CH,). - I3C-NMR (75 MHz): Signale
einem Rundkolben wurden 50 mmol der Trifluornitroalkane 1 bei 6 = 205.6 (CO); 127.0, 123.3, 119.5, 115.8 (q, CF,); 85.2 (q, J =
(6.45 g) oder 2 (7.15 g), sowie 50 mmol der Carbonylverbindung 31.5 Hz, CNO,); 37.5; 29.9; 21.7.
oder des Acrylnitrils vorgelegt und geruhrt. Es wurde dann unter
C6H8F3NO3( 199.13) Ber. C 36.19 H 4.05 N 7.03
Kuhlung rnit einem Eisbad - in einem Falle wurde ein Trocken- Gef. C 36.21 H 4.18 N 6.47
eisbad verwendet - mit 10 g A1203( basisch, Aktivitatsstufe I) ver-
setzt, wobei eine mehr oder weniger heftige Reaktion eintrat und 6,6,6-Trijluor-S-methyl-S-nitro-2-hexan(o3n0 ): Nach AAV Ga
das Reaktionsgemisch sich verfarbte. AnschlieBend wurde das Ge- wurden 2, 4.1 ml (50 mmol) Methyl-vinyl-keton und AI,O3 fur 1 h
misch entweder l h bei -78"C, 0°C bzw. Raumtemp. oder fur 24 h bei 0°C umgesetzt, was nach Kugelrohrdestillation (87 -98 TjlO
bei Raumtemp. bzw. 60°C (Kolben wurde aus Sicherheitsgrunden Torr) 5.33 g (50%) 30 als gelbgrunes 81 ergab. Umsetzung nach
rnit einem RuckfluDkuhler ausgestattet) weitergeruhrt. Zum Isolie- AAV Gb bei Raumtemp. fur 1 h ergab 9.06 g (85%) 30. - IR: i, =
ren der Reaktionsprodukte wurde viermal rnit je 50 ml Ether di- 3000 cm-', 2960, 2900, 1720 (CO), 1560 (NO,), 1460, 1400, 1350,
geriert und die so erhaltenen Losungen im RV eingedampft. Die 2260, 1170, 1120, 1000, 870, 680. - 'H-NMR (300 MHz): 6 =
erhaltenen 6le wurden im Kugelrohr destilliert, wobei man neben 2.66-2.51 (m, 3H, CH2CH), 2.41-2.30 (m, IH, CH2CH), 2.18 (s,
dcn Produkten meistens einen groDeren hochviskosen Ruckstand 3H, CH3), 1.76 (s, 3H, CH3). - I3C-NMR (75 MHz): Signale bei
erhielt. Falls notig, wurden die Produkte ein zweites Ma1 destilliert. 6 = 205.0 (CO); 128.8, 125.0, 121.2, 117.4 (q, CF3); 90.1 (q, J =
Dic angegebenen Ausbeuten beziehen sich auf spektroskopisch 27.9 Hz, CN02); 37.0; 29.9; 27.4; 17.9.
reine Produkte. C7HI0F3NO3(2 13.15) Ber. C 39.44 H 4.73 N 6.57
Umsetzungen mit A1203 (basisch, Aktivitatsstufe IV) (AAV Gb): Gef. C 39.52 H 4.96 N 6.17
Um desaktiviertes A1203( basisch, Aktivitatsstufe 1V) zu erhalten, 4,4,4-Trifluor-3-nitrobutuncarbonsdure-methylester (31): Nach
wurde A1203 (basisch, Aktivitatsstufe I) mit 10% Wasser versetzt, AAV Ga wurden 1, 4.5 ml (50 mmol) Acrylsiure-methylester und
gut geschuttelt und 2 h bei Raumtemp. stehengelassen. In einem A1203 fur 1 h bei Raumtemp. umgesetzt, was ohne Destillation
Kolben wurden wie fur AAV Ga beschrieben die Edukte vorgelegt 0.73 g (7%) 31 als farbloses 81 ergab. Wurde fur 24 h bei Raum-
und unter Eisbadkuhlung oder bei Raumtemp. rnit 10 g A1203 (ba- temp. reagieren gelassen, erhielt man nach Kugelrohrdestillation
sisch, Aktivitatsstufe IV) versetzt. Die Warmeentwicklung war in (100- 1l O'Cjl0 Torr) 0.77 g (7%) 31. Umsetzung fur 24 h bei 60°C
diesen Fallen nicht so heftig. Man lie13 noch 1 oder 24 h bei der ergab nach Destillation 0.86 g (8%) 31. - 1R: 0 = 3000 cm-', 2960,
entsprechenden Temperatur ruhren und isolierte die Produkte wie 1740 (CO), 1570 (NO,), 1440, 1370, 1325, 1260, 1180, 1140, 1010,
in AAV Ga angegeben. 920, 860, 820. - 'H-NMR (300 MHz): 6 = 5.26-5.16 (m, lH,
5,5,5-Trijluor-4-nitropentanal (27): Nach AAV Ga wurden 1, CHNO,), 3.73 (s, 3H, OCH3), 2.61-2.36 (m,4H, CH,CH,). - I3C-
3.3 ml(50 mmol) Acrolein und A1203 bei -78 "C fur 1 h umgesetzt, NMR (75 MHz): Signale bei 6 = 171.6 (CO); 127.0, 123.3, 119.5,
was nach zweimaliger Kugelrohrdestillation (105 - 110 T/10 Torr) 115.8 (q, CFJ; 85.2 (q, J = 31.5 Hz, CN02); 52.2; 28.7; 22.9.
0.95 g (10%) 27 als farbloses 61 ergab. Wurde die gleiche Reaktion C6H8F3NO4( 215.13) Ber. C 33.50 H 3.75 N 6.51
fur 1 h bei 0°C durchgefuhrt, isolierte man 1.09 g (12%) 27. Um- Gef. C 33.49 H 3.85 N 6.62
setzung nach AAV Gb bei 0°C fur 1 h ergab 0.73 g (8%) 27. - IR:
3-Nitro-3-( trijluormet hyl)h utancarbonsaure-methylester (32):
0 = 3000 cm-', 2850, 1730 (CHO), 1570 (NO2), 1440, 1370, 1330,
Nach AAV Ga wurden 2,4.5 ml(50 mmol) Acrylsaure-methylester
1260,1180, 1145,1060,910, 850. - 'H-NMR (300 MHz): 6 = 9.78
und AI,O, fur 1 h bei Raumtemp. umgesetzt, was nach Kugelrohr-
(s, lH, CHO), 5.19-5.08 (m, IH, CHNO,), 2.81-2.58 (m, 2H,
destillation (100- 105"C/10 Torr) 0.52 g (5%) 32 als turkisfarbenes
CH,), 2.50-2.43 (m, 2H, CH2). - "C-NMR (75 MHz): Signale bei 61 ergab. Wurde fur 24 h bei Raumtemp. reagieren gelassen, erhielt
6 = 198.6 (CO); 126.9, 123.2, 119.4, 115.7 (q, CF3); 85.1 (q, J =
man nach Destillation 1.15 g (10%) 32. Umsetzung fur 24 h bei
31.5 Rz, CN02); 38.2; 20.3.
60°C ergdb nach Destillation 0.78 g (7%) 32. - IR: P = 3000 cm-',
CSH6F3N03(1 85.10) Ber. C 32.45 H 3.27 N 7.57
2960, 1740 (CO), 1560 (NO,), 1440, 1400, 1350, 1270, 1170, 1110,
Gef. C 32.39 H 3.32 N 7.28 1090, 990, 820. - 'H-NMR (300 MHz): S = 3.71 (s, 3H, OCH3),
S,5,5-Trif2uor-4-methyl-4-nitropentan(u2l8 ): Nach AAV Ga wur- 2.79 -2.66 (m, 1 H, CHCH,), 2.48 - 2.34 (m, 3H, CH2CH), 1.78 (s,
den 2, 3.3 ml (50 mmol) Acrolein und A1203 fur 1 h bei 0°C um- 3H, CH3). - 13C-NMR (75 MHz): Signale bei 6 = 171.6 (CO);
Chem. Ber. 124 (1991) 2897-2911
Description:Laboratorium fur Organischc Chemie der Eidgenossischen Technischen Hochschule, ETH-Zentrum,. UniversitatstraBe 16, CH-8092 Zurich, Schweiz.
